Contrôle et modification du sexe du cannabis

L’étude des mécanismes qui contrôlent et permettent la modification du sexe chez les plantes de cannabis est l’un des sujets les plus intrigants et les plus intéressants de la biologie du cannabis. Depuis la création de Sweet Seeds®, nous avons étudié en profondeur ces processus essentiels pour comprendre la biologie florale et la sexualité du cannabis.

Ces connaissances de la sexualité du cannabis sont précieuses, pour les breeders comme pour les cultivateurs, et permettent des avancées significatives comme la création de graines féminisées avec un taux de réussite de 99,95 % dans la production de plantes femelles. Bien qu’il ne soit pas possible de garantir 100 % de femelles, nos recherches permettent de réduire la marge d’erreur afin de minimiser l’apparition d’hermaphrodites et de mâles.

Détermination génétique du sexe chez le cannabis

Le rôle des chromosomes sexuels

Le cannabis est une espèce diploïde à 20 chromosomes, dont deux sexuels :

• XX : plantes femelles.
• XY: plantes mâles

Bien que ce fondement génétique soit déterminant, il n’explique pas des phénomènes tels que :

• Apparition de variétés monoïques (hermaphrodites).
• Présence de plantes monoïques dans des populations dioïques.
• Cas d’inversion partielle ou totale du sexe observés chez les clones.

Interactions entre génétique et stimuli environnementaux

Bien que le sexe soit défini génétiquement, des facteurs externes tels que la lumière, la température, la nutrition et l’apport de produits chimiques peuvent modifier la sexualité du cannabis et provoquer l’apparition de fleurs du sexe opposé.

Théorie épigamique : comment l’environnement influence la sexualité du cannabis

Déterminants environnementaux

La sexualité du cannabis est influencée par des stimuli environnementaux qui interagissent avec le génotype. La théorie épigamique complète la théorie génétique et explique des phénomènes tels que :

• L’hermaphrodisme partiel ou total
• L’inversion du sexe dans certaines conditions.

Les changements hormonaux et leurs impacts

Ces stimuli génèrent des fluctuations hormonales qui masquent les caractères sexuels hérités, permettant l’expression partielle (hermaphrodisme) ou totale (inversion sexuelle) du sexe opposé.

La différence entre l’hermaphrodisme génétique et l’hermaphrodisme environnemental

L’hermaphrodisme génétique :

• Hérité par des gènes spécifiques.
• Caractéristique des variétés terrestres monoïques telles que certaines souches thaïlandaises.

Hermaphrodisme environnemental :

• Déclenché par des stimuli externes tels que des conditions environnementales défavorables ou de mauvaises pratiques.

L’expression sexuelle du cannabis : génotype + facteurs environnementaux

Pour garantir des graines féminisées de grande qualité, Sweet Seeds_^® sélectionne non seulement des femelles exceptionnelles, dotées d’une génétique XX, mais aussi celles qui présentent une tendance minimale ou nulle à l’inversion sexuelle sous l’effet de stimuli environnementaux.

Ces plantes, appelées « femelles pures », sont cruciales pour la production de variétés féminisées. Leur utilisation dans les programmes de sélection génère une progéniture XX, génétiquement 100% femelle, ce qui permet d’obtenir une expression phénotypique de plantes presque 100% femelles.

Cependant, de mauvaises pratiques de culture, ou un manque d’information, peuvent influer sur la sexualité du cannabis, entraînant l’apparition de fleurs mâles ou même une modification du sexe des plants de cannabis, affectant le développement des femelles XX.

Causes de l’inversion du sexe du cannabis

Le sexe des plantes de cannabis est déterminé par l’équilibre hormonal entre les gibbérellines et l’éthylène. Si les gibbérellines sont plus élevées que l’éthylène, la plante produira des fleurs mâles, si l’éthylène est plus élevé que les gibbérellines, la plante sera femelle. Si la production d’éthylène et de gibbérellines est équilibrée, la plante produira des fleurs des deux sexes, communément appelées plantes hermaphrodites, bien qu’il serait correct de les qualifier de monoïques.

Le cannabis peut donc présenter des plantes monoïques qui s’autopollinisent. Le déclenchement de l’inversion du sexe du cannabis est généralement dû à l’une des raisons suivantes.

La principale cause, le stress environnemental

Contrairement à l’inversion induite, le stress environnemental peut provoquer des changements dans les équilibres hormonaux qui, lorsqu’ils sont rééquilibrés, entraînent parfois l’apparition de fleurs des deux sexes en même temps, conduisant à l’autofécondation et à l’apparition de graines dans les fleurs.

Des facteurs tels que le stress lumineux, des températures extrêmes, en dehors de la fourchette 20-28 °C, ou une mauvaise alimentation peuvent également amener certaines femelles à devenir hermaphrodites en modifiant les équilibres hormonaux. Même une taille extrême peut être un déclencheur.

Les cultivateurs en intérieur peuvent contrôler tous les paramètres environnementaux afin d’éviter que le stress et les déséquilibres hormonaux ne provoquent ce changement chez les plantes.

Dans une culture idéale, il convient de mesurer la quantité de lumens et le spectre lumineux que reçoit le couvert végétal afin que les plantes reçoivent la quantité de lumière nécessaire à leur bon développement. En cas d’excès ou de carence, les plantes manifestent leur stress par certains symptômes, dont le redoutable hermaphrodisme.

Parallèlement, si la photopériode de floraison est interrompue par la pollution lumineuse nocturne ou par des interruptions du cycle diurne, le signal hormonal est également altéré et l’hermaphrodisme peut apparaître.

Influence des produits chimiques sur l’inversion sexuelle

Des produits tels que l’argent colloïdal, le nitrate d’argent (AgNO₃) et la solution de thiosulfate d’argent (STS) sont capables de bloquer la synthèse de l’éthylène (essentiel pour la production de fleurs femelles), de sorte que leur application sur la plante agit en provoquant la modification du sexe du cannabis, engendrant des plantes à fleurs mâles dans des plantes femelles.

Les gibbérellines (GA3) sont également connues pour activer génétiquement les plantes afin de promouvoir les structures mâles et sont très utiles dans les études de biologie florale.

Il existe des engrais contenant des gibbérellines qui stimulent à la fois la croissance et la floraison et qui, comme indiqué ci-dessus, sont étroitement liés aux fleurs mâles (mâles et hermaphrodites).

L’application exogène de gibbérellines GA3 ou GA4+7, d’éthylène ou d’inhibiteurs de l’effet de l’éthylène tels que la solution de thiosulfate d’argent, induit la formation de fleurs mâles dans les plantes femelles de cannabis.

L’utilisation de la STS pour l’inversion du sexe est beaucoup plus efficace, mais, comme d’autres produits, il peut également provoquer une phytotoxicité et lorsqu’il n’est pas appliqué correctement, la plante peut devenir intersexuée et développer les deux sexes.

La prédisposition génétique et son impact

Les plants de cannabis produisent à la fois des plantes mâles et femelles, mais certains individus possèdent des génotypes qui favorisent l’inversion du sexe. Certains allèles du chromosome X régulent l’expression du sexe et toute instabilité augmente la probabilité de développer des fleurs mâles sur des plantes XX (femelles).

Cela peut avoir un impact à long terme sur la sexualité du cannabis et les programmes de sélection si ces détails ne sont pas pris en compte lors de la création de nouvelles variétés.

Les nouveaux cultivars provenant du marché nord-américain ont tendance à développer des plantes sujettes à hermaphroditisme, peut-être en raison du désir de créer des hybrides qui, a priori, ne sont pas génétiquement stables.

Le travail des breeders est précisément d’obtenir des graines qui conservent les meilleures propriétés des parents dont elles sont issues et n’entraînent pas cette tendance à l’inversion sexuelle.

Facteurs environnementaux influençant la modification du sexe chez les plantes de cannabis

Période critique de la phase végétative

Le moment où les plantes atteignent leur troisième ou quatrième paire de vraies feuilles et les deux semaines suivantes sont critiques pour la détermination du sexe. Durant cette période, les conditions environnementales ont un impact crucial sur le résultat final et la sexualité du cannabis.

La lumière et son influence sur la féminisation

• Durée et intensité : La réduction de la photopériode et de l’intensité lumineuse favorise la féminisation et réduit le risque d’hermaphrodisme. Par exemple, une photopériode de 16 heures pendant la phase de croissance est idéale.
• Spectre lumineux : La lumière bleue stimule la féminisation, il est donc recommandé d’utiliser des lampes aux halogénures métalliques pendant toute la phase végétative.
• Effets négatifs du stress lumineux : Les altérations de la photopériode, en particulier pendant la floraison, peuvent provoquer un stress, générant des fleurs mâles ou favorisant l’inversion des sexes.

Substrat et développement des racines

Un système racinaire sain et fort, soutenu par des substrats bien oxygénés, favorise des niveaux élevés de cytokinines, qui à leur tour favorisent la féminisation. À l’inverse, des racines endommagées ou confinées dans de petits conteneurs peuvent déclencher l’hermaphrodisme ou la masculinisation.

Impact de la température

• Températures basses : une fourchette comprise entre 20 °C pendant la journée et 15 °C pendant la nuit est optimale et favorise la féminisation pendant la période critique.
• Températures élevées : de telles températures, surtout pendant la floraison, peuvent induire l’apparition de fleurs mâles.

Humidité ambiante et stress hydrique

• Humidité optimale : un taux d’humidité de 70 % pendant les premiers stades permet d’éviter la masculinisation.
• Stress hydrique : une sécheresse sévère ou un excès d’eau peuvent endommager les racines, favorisant la modification du sexe des plantes de cannabis vers des caractéristiques masculines.

Atmosphère et exposition au CO₂

Une atmosphère riche en CO₂ stimule le développement optimal des racines et augmente la proportion de femelles. Cependant, la manipulation du CO₂ doit être extrêmement prudente en raison de sa toxicité pour l’homme.

Nutriments et équilibre hormonal dans la modification du sexe

L’équilibre nutritionnel joue un rôle crucial dans la modification du sexe des plantes de cannabis, car les nutriments affectent directement le métabolisme et la production d’hormones essentielles telles que les cytokinines et les gibbérellines. Ces composés hormonaux influencent l’expression sexuelle des plantes et peuvent orienter le développement vers des phénotypes mâles ou femelles.

Le rôle de l’azote et du potassium dans la modification du sexe

1. Des niveaux élevés d’azote :
   • Stimulent le développement aérien de la plante, favorisant la croissance des tiges et des feuilles au détriment du système racinaire.
   • Augmentent la production de gibbérellines, hormones qui tendent à masculiniser le phénotype. Cela peut augmenter le risque d’apparition de caractéristiques mâles ou hermaphrodites, même chez des plantes génétiquement femelles.
   • Les plantes hermaphrodites ont généralement des niveaux d’azote plus élevés que les femelles pures.
2. Des niveaux élevés de potassium:
   • Elles favorisent le développement du système racinaire, principal lieu de production des cytokinines. Ces hormones favorisent la féminisation en contrecarrant les effets des gibbérellines.
   • L’augmentation du potassium contribue à une meilleure stabilité hormonale, ce qui augmente les chances d’obtenir des plantes femelles dans les graines régulières.

L’inversion du sexe comme outil dans les programmes de sélection

Les angiospermes ancestrales étaient hermaphrodites et la dioécie du cannabis est apparue comme une stratégie pour éviter la consanguinité et stimuler la variabilité, source de l’adaptation à l’environnement et de l’évolution.

Dans les souches modernes, ce trait indésirable est atténué par la sélection de parents ayant peu tendance à produire de l’hermaphrodisme. Il persiste cependant génétiquement, comme un rappel de la souplesse de la plante.

Toutes les plantes de cannabis contiennent dans leur code génétique les informations nécessaires à la production de fleurs des deux sexes. Cette qualité est exploitée par les breeders pour obtenir du pollen mâle à partir de plantes femelles et produire des graines féminisées avec ce pollen femelle.

Comment prévenir l’inversion sexuelle chez les plantes de cannabis ?

La première ligne de défense consiste à utiliser des graines de qualité provenant de banques réputées, comme Sweet Seeds®, qui garantissent une faible prédisposition au changement de sexe.

Si vous travaillez avec des clones, il faut effectuer préalablement plusieurs cultures pour savoir comment la génétique se comporte face aux différents traitements de fertilisation et comment elle gère le stress dû aux facteurs environnementaux, afin d’étudier sa réponse. Une fois sa stabilité assurée, la reproduction par clones devient possible avec la certitude d’obtenir des récoltes de plantes 100 % femelles.

Un contrôle rigoureux de l’environnement est indispensable afin d’éviter le stress lumineux. Les changements de période incorrects sont à éviter et il est crucial de respecter le cycle d’obscurité sans interruptions. Maintenir des paramètres idéaux de température et d’humidité, et fournir une alimentation équilibrée et précise, sont également essentiels. Rappelez-vous que les plantes seront plus enclines à changer de sexe si elles ne disposent pas de paramètres de croissance idéaux.

Enfin, évitez les tailles inutiles ou intempestives, respectez un cycle d’arrosage adéquat (afin de ne pas provoquer de stress) et évitez l’utilisation de pesticides agressifs. Et surtout, il est obligatoire de surveiller les plantes quotidiennement pour détecter tout symptôme d’inversion sexuelle.

Culture idéale des graines Sweet Seeds® pour éviter le changement de sexe

Le travail du département R&D de Sweet Seeds® consiste à identifier les caractères génétiques, positifs ou négatifs, afin d’identifier les marqueurs associés à la stabilité sexuelle et de sélectionner ainsi les meilleures souches aptes à produire une descendance stable et exempte d’hermaphrodisme. Après de nombreux tests, les croisements qui donnent naissance aux graines sont effectués chaque saison.

Nous vous invitons à découvrir la large gamme de graines Sweet Seeds® pour profiter de graines féminisées autofleurissantes et photodépendantes de la meilleure qualité.

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Sweet Seeds S.L. n’est pas responsable de l’utilisation abusive des informations contenues dans cet article. La culture du cannabis peut constituer un délit ou une infraction administrative ; veuillez consulter la législation sur le cannabis de votre lieu de résidence. Sweet Seeds S.L. n’a aucunement l’intention d’inciter à des pratiques illégales.annabis en su lugar de residencia. Sweet Seeds S.L. no pretende en ningún caso incitar a prácticas no legales.